JPH0560765A - 自動分析装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 キャリオーバ現象を回避しながら、検査対象
となる検体を途中で中断することなく連続的に効率良く
検査できるようにする。 【構成】 反応テーブル上の検体検査済みの反応セルを
順次回収すると共に、新たな反応セルを連続的に供給
し、検体と試薬との光学的測定を行うようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、理化学的分析、生化
学的分析、免疫学的分析等を行う自動分析装置に係り、
特に、同一検体に対して複数の検査項目を分析する必要
のある臨床検査における微量成分分析等の免疫学的分析
に対して好適な自動分析装置の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、臨床検査における微量成分分析と
しては、ＲＩＡ法、ＥＩＡ法及びラテックス凝集反応法
が知られており、これらを利用した自動分析装置として
は、上下方向及び水平方向に沿って移動自在な検体吸引
分注用のサンプルピペットで検体カップ内の液状検体を
所定量吸引すると共に、当該検体を反応セルに分注した
後、反応セル内に所定の試薬を分注して検体と試薬との
反応を光学的に分析するようにしたものが既に提供され
ている。

【発明が解決しようとする課題】

【０００３】ところで、この種の自動分析装置において
は、反応テーブル上に予め複数の反応セルを用意してお
き、各反応セルに各検体を分注するようにしているが、
臨床検査における微量成分分析にあっては、同一検体に
対して複数の検査項目を分析することが必要になること
が多いため、検体数に比較して反応セルの数が多く必要
になり、必然的に多数の検体を検査する場合には、反応
テーブル上の反応セル内の検体の検査が終了した段階
で、一旦反応テーブルから反応セルを手動にて取り除
き、次の反応セルをセットした後に再度検査を再開しな
ければならず、検査が一旦中断する分、検査効率が悪い
という技術的課題が生ずる。

【０００４】このような技術的課題を解決するための手
段として、従来にあっては、反応テーブルの一部に洗浄
ステージを設け、この洗浄ステージにて検査済みの検体
収容反応セルから検体を吸引除去すると共に、反応セル
を洗浄し、当該反応セルを交換することなく再利用でき
るようにしたものが提案されている（具体的な先行技術
文献があればご教示下さい）が、このタイプにあって
は、反応セルを洗浄したとは言え、洗浄が不十分になる
危険性があり、他人の検体が影響して検査項目の信頼性
を低下させるキャリオーバ現象を完全に回避できないと
いう別異の技術的課題が生ずる。

【０００５】この発明は、以上の技術的課題を解決する
ためになされたものであって、キャリオーバ現象を回避
しながら、検査対象となる検体を途中で中断することな
く連続的に効率良く検査できるようにした自動分析装置
を提供するものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】すなわち、この発明に係
る自動分析装置は、図１に示すように、反応セル１内に
分注された検体に所定の試薬を分注して検体と試薬との
反応を光学的に分析する自動分析装置を前提とし、周囲
に所定のピッチ間隔で反応セル１がセットされる回転自
在な反応テーブル２と、単位サイクル毎に反応テーブル
２のセル供給ステージＳＴ１にて反応セル１を順次供給
するセル供給手段３と、単位サイクル毎に検体分注ステ
ージＳＴ２にて所定の検体を対応する反応セル１に順次
分注する検体サンプリング手段４と、単位サイクル毎に
反応テーブル２を３６０度＋反応セル１のセット間隔１
ピッチ分だけ回転させるセル移動手段５と、単位サイク
ル毎に試薬供給ステージＳＴ３にて所定の試薬を対応す
る反応セル１内に分注する試薬分注手段６と、セル移動
手段５による反応セル１の移動中に測定ステージＳＴ４
にて各反応セル１内の検体と試薬との反応を光学的に測
定する光学測定手段７と、上記セル移動手段５による反
応セル１の移動中以外の所定のタイミングで反応セル１
内の検体と試薬とを撹拌する撹拌手段８と、単位サイク
ル毎に反応テーブル２のセル回収ステージＳＴ５にて検
体検査済み反応セル１を順次回収するセル回収手段９と
を備えたことを特徴とするものである。

【０００７】このような技術的手段において、反応セル
１は反応テーブル２に対して着脱自在に装着でき、しか
も、光学測定手段７によって収容検体を外側から光学的
に測定できるものであれば適宜設計変更して差し支えな
い。また、反応テーブル２としては、反応セル１を周囲
に所定ピッチ間隔でセットでき、回転自在に支承されて
いれば適宜設計変更して差し支えないが、検体と試薬と
の反応が所定の温度条件下で行われるような場合には、
反応温度条件を一定に保つような温度調節手段を付加す
るようにすることが必要である。

【０００８】また、セル供給手段３としては、基本的に
反応セル１を反応テーブル２に供給できるものであれ
ば、予め決められた所定部位に夫々設置された各反応セ
ル１を反応テーブル２のセル供給ステージＳＴ１へ搬送
するようにしてもよいが、反応セル１の供給手段構成を
簡略化するという観点からすれば、反応セル１を常時所
定の供給待機位置へ移動させた後に、当該供給待機位置
からセル供給ステージＳＴ１へ反応セル１を搬送するよ
うに設計することが好ましい。

【０００９】更に、一回のセル供給動作で供給される反
応セル１の個数は必ずしも一つである必要はなく、複数
であってもよい（例えば複数セルが連結されたセル集合
体を構成し、複数セルを同時にセットする）が、検査の
効率化を考慮すると、必要な反応セル１のみを供給でき
るという点で反応セル１を一個ずつ供給するのが好まし
い。

【００１０】更にまた、検体サンプリング手段４として
は、反応セル１に検体をサンプリングできるものであれ
ば、上下方向及び水平方向に沿って移動自在な検体吸引
分注用のサンプルピペットにて検体を吸引、分注した
後、サンプルピペットの先端ノズルを洗浄するもの等適
宜設計変更して差し支えないが、サンプリング時におけ
るキャリオーバ現象を回避するという観点からすれば、
サンプルピペットに対し各検体毎に廃棄処分可能なノズ
ルチップを着脱自在に装着するように設計することが好
ましい。

【００１１】この場合において、ノズルチップとして
は、検体の各検査項目毎に交換するようにしてもよい
し、キャリオーバ現象の虞れのない同一検体に対しては
同一ノズルチップを再利用するようにしてもよい。特
に、同一検体に対してノズルチップを再利用するタイプ
にあっては、サンプリング量の精度を確保し、かつ、再
検査時の状況を考慮すると、ノズルチップを再利用する
前に洗浄するように設計することが好ましい。

【００１２】また、セル移動手段５としては、反応テー
ブル２を結果的に３６０度＋反応セル１のセット間隔１
ピッチ分だけ回転させるものであれば、連続的に３６０
度＋反応セル１のセット間隔１ピッチ分だけ回転させる
ものでもよいし、先に、反応セルのセット間隔１ピッチ
分だけ回転させ、逆回転方向に向けて３６０度回転させ
るようにしてもよいし、あるいは、所定の回転方向に適
宜回転角度（反応セル１のセット間隔ｍ）分だけ回転さ
せた後、逆回転方向に向けて３６０度＋反応セル１のセ
ット間隔ｍ−１ピッチ分だけ回転させるようにする等適
宜設計変更して差し支えない。また、反応セル１を移動
させるタイミングについては、単位サイクル中の検体サ
ンプリング動作や試薬分注動作期間中を除いた期間中で
あれば適宜選定して差し支えない。

【００１３】また、試薬分注手段６としては、上下方向
及び水平方向に沿って移動自在な試薬ピペットにて１若
しくは複数の試薬を所定の検体内に分注できるものであ
れば、試薬分注ステージＳＴ３の数、試薬ピペットの
数、支持構造等適宜設計変更して差し支えない。この場
合において、他の試薬の混合を防止するという観点から
すれば、一つの試薬を分注した後においては試薬ピペッ
トを洗浄するように設計することが必要である。

【００１４】また、光学測定手段７としては、反応セル
１内の検体と試薬との反応を濁度や光度等で光学的に測
定するものであれば適宜設計変更して差し支えないが、
光学測定精度を良好に保つという観点からすれば、光学
測定手段７の測定部に対する反応セル１の配設位置を所
定の位置決め手段にて一定に保つように設計することが
好ましい。

【００１５】更に、反応セル１内の検体と試薬との反応
を同一条件下で測定するために検体と試薬とを均一に混
合することが必要になり、その手段として撹拌手段８が
用いられるが、この撹拌手段８による撹拌動作のタイミ
ングとしては、光学測定手段７による測定精度を確保す
る範囲で必要なタイミングであれば、必ずしも単位サイ
クル毎に行う必要はなく適宜選定することができる。ま
た、撹拌手段８としては、各反応セル１毎に個別に撹拌
動作を行うようにしてもよいが、共通の撹拌手段８にて
各反応セル１内の検体、試薬を撹拌すると、たとえ洗浄
手段で撹拌手段８を洗浄したとしても、他人の検体が撹
拌手段８に残存し、キャリオーバ現象が生ずる虞れがあ
るため、例えば、反応テーブル２を微小角度範囲で左右
交互回転させる等、各反応セル１内の検体と非接触な状
態で撹拌する構成を採用することが好ましい。

【００１６】また、セル回収手段９としては、検体検査
済みの反応セル１を１若しくは複数毎に回収するもので
あれば適宜設計変更して差し支えなく、更に、装置構成
の簡略化という観点からすれば、セル供給手段２と共用
化する構成を採用することが好ましい。

【作用】

【００１７】上述したような技術的手段によれば、セル
移動手段５は単位サイクル毎に反応テーブル２を３６０
度＋反応セル１のセット間隔１ピッチ分だけ回転させ
る。このとき、セル供給手段３は単位サイクル毎に反応
テーブル２のセル供給ステージＳＴ１に反応セル１を順
次供給し、また、検体サンプリング手段４は単位サイク
ル毎に検体分注ステージＳＴ２にて所定の検体を対応す
る反応セル１に順次分注し、また、試薬分注手段６は単
位サイクル毎に試薬供給ステージＳＴ３にて所定の試薬
を対応する反応セル１内に順次分注する。

【００１８】そして、各単位サイクルにおいて、反応テ
ーブル２が３６０度回転すると、反応テーブル２の各反
応セル１は測定ステージ４を必ず通過するので、光学測
定手段７は各反応セル１内の検体と試薬との反応を測定
することができる。このとき、撹拌手段８が検体と試薬
との混合状態を均一に保つので、沈澱等によって検体と
試薬との反応条件が不均一になることはない。

【００１９】また、反応テーブル２上に反応セル１がす
べてセットされた場合においては、セル回収手段９がセ
ル回収ステージＳＴ５にて検体検査済み反応セル１を順
次回収するため、反応テーブル２上には新たな反応セル
１をセットできるスペースが確保されることになり、上
記セル供給手段３は、一連の検査が終了するまで中断す
ることなく、反応テーブル２上に反応セル１を順次供給
し続け、上述した一連の分析動作が繰り返される。

【００２０】

【実施例】以下、添付図面に示す実施例に基づいてこの
発明を詳細に説明する。図２は〜図４はこの発明が適用
された自動分析装置の一実施例の全体システムを示す説
明図である。 １．自動分析装置の概要 この実施例に係る自動分析装置はラテックス凝集反応法
を利用した免疫化学分析用として構成されたものであ
り、複数の検体（この実施例では血清）を夫々サンプリ
ングする検体サンプリング装置１００と、サンプリング
された検体に対して所定の試薬（この実施例ではラテッ
クス試薬）を分注して検体と試薬とを反応させ、反応結
果を光学的に測定する検体反応測定装置２００と、検体
サンプリング装置１００及び検体反応測定装置２００を
所定のシーケンスに従って制御し、検体と試薬との反応
結果を出力するコントロール系３００とを備えている。

【００２１】◎検体サンプリング装置１００の概要 図４〜図６において、符号１０１は所要数のサンプルカ
ップ（検体カップ）１０２及び希釈カップ１０３を同心
円のループ状に保持したディスク状サンプルテーブルで
あり、所定の検体吸引ステージに検査対象となる検体が
収容されたサンプルカップ１０２及びその検体の希釈液
が収容され得る希釈カップ１０３を間欠移送するように
なっている。また、サンプルテーブル１０１の最外周部
には検体カップ１０２数に対応した数の廃棄処分可能な
ノズルチップ１０４がループ状に着脱自在に保持されて
いる。

【００２２】また、符号１０５は検体である血清をサン
プリングする（検体吸引動作及び検体分注動作）ための
血清ピペッティング機構であり、上下動及び回転動作自
在なサンプルピペット１０６を有し、このサンプルピペ
ット１０６の先端に上記ノズルチップ１０４を検体検査
毎に着脱自在に装着し、サンプルカップ１０２内の検体
を所要量吸引し、あるいは、必要に応じて希釈カップ１
０３内に検体及び希釈液を分注し、あるいは、後述する
キュベット２０２に対してサンプリングした検体を分注
するものである。尚、符号１０７は血清用定量ポンプ
（サンプリングポンプ）、１０８は希釈液タンク、１０
９は希釈用定量ポンプである。そして、この実施例で
は、同一検体に対するノズルチップ１０４は所謂キャリ
オーバの虞れがないので、洗浄槽１１０にて洗浄して再
度利用されるようになっており、同一検体に対する複数
項目の検査及び再検査が終了した段階で人為的に廃棄さ
れるものである。

【００２３】◎検体反応測定装置２００の概要 図４〜図６において、符号２０１は所要数（この実施例
では６０）のキュベット（反応セル）２０２が所定のピ
ッチ間隔でループ状に保持される反応テーブルであり、
ステップ回転駆動して結果としてキュベット２０２を一
定方向へ間欠移送するようになっている。また、符号２
０３はラテックス試薬が収容された試薬ボトルであり、
反応テーブル２０１と同軸に設けられるが、反応テーブ
ル２０１とは別異に回転駆動されるようになっている。
また、符号２０４及び２０５は第１試薬ピペッティング
機構及び第２試薬ピペッティング機構、２０６及び２０
７は各試薬ピペッティング機構を洗浄する試薬洗浄槽、
２０８及び２０９は第１試薬定量ポンプ及び第２試薬定
量ポンプである。

【００２４】また、符号２１１は反応テーブル２０１内
に新たなキュベット２０２を供給し、検査が終了したキ
ュベット２０２を廃棄するキュベット供給廃棄装置であ
り、複数列のキュベット２０２を最前列側へ順次案内搬
送するキュベットラックホルダ２１２と、検査済みキュ
ベット２０２を廃棄するキュベット廃棄トレイ２１３
と、キュベットラックホルダ２１２の最前列部分に設け
られ、一つのキュベット２０２を把持して反応テーブル
２０１の所定部位にキュベット２０２をセットし、検査
済みのキュベット２０２を把持してキュベット廃棄トレ
イ２１３側へ搬送するキュベットフィーダ２１４とで構
成されている。

【００２５】更に、符号２１５は所定の検査ステージに
て検体と試薬との反応を光学的に測定する光学測定装置
であり、光源として半導体レーザダイオードを使用し、
光路中のキュベット２０２内の抗原、抗体反応の進行と
共に変化する前方散乱強度の変化量を積分球で捕捉測定
すると同時に透過光強度も測定し、その比率を求めて抗
原、抗体反応本来の変化量以外の干渉因子に対する補償
措置を講じ、これにより、濁度値を求めるものである。

【００２６】◎コントロール系 この実施例におけるコントロール系３００としては所謂
マイクロコンピュータシステムが採用されており、ＣＰ
Ｕ３０１が所定の検査プログラムを実行し、制御系回路
３０２を介して検体サンプリング装置１００及び検体反
応測定装置２００を作動させるようになつている。尚、
符号３０３は検査結果等を表示する液晶ディスプレイ、
３０４は検査メニュー等を指示する操作パネル、３０５
は検査結果等を出力するプリンタ、３０６は検査結果等
のデータを例えばフロッピディスクに保管する場合に使
用するフロッピディスクドライブである。

【００２７】２．検体サンプリング装置の各部構成 ◎サンプルテーブル 図５及び図６において、サンプルテーブル１０１は、駆
動モータ（この実施例ではステッピングモータ）１１１
に連結された回転駆動軸１１２に支承されており、ま
た、サンプルテーブル１０１にはサンプルカップ１０２
及び希釈カップ１０３を係止する係止孔１１３，１１４
が開設されると共に、ノズルチップ１０４を係止する係
止溝１１５が設けられ、この実施例では、検査対象とな
る検体が収容されたサンプルカップ１０２、希釈カップ
１０３、ノズルチップ１０４は、後述するサンプルピペ
ット１０６の水平方向回転軌跡（図６にＡで示す）に沿
って配列されるようになっている。尚、図５中、符号１
１６はサンプルテーブル１０１の間欠移送動作を補償す
るための位置検出器であり、上記回転駆動軸１１２と同
軸に設けられ、その周囲にサンプルカップ１０２の配列
角度ピッチ毎にスリットを刻設した回転ディスク１１７
と、この回転ディスク１１７のスリット位置を検出する
光学センサ１１８とで構成されている。また、符号１１
９はサンプルテーブル１０１の上方を覆い、検体吸引ス
テージに対応した箇所に切欠１２０を有するテーブルカ
バーである。

【００２８】◎血清ピペッティング機構 図７において、血清ピペッティング機構１０５は回転自
在で且つ上下動自在な可動アーム１２１を有し、この可
動アーム１２１の先端部分にサンプルピペット１０６を
装着するようにしたものである。この実施例において、
上記可動アーム１２１の支持構造は、支持ブラケット１
２２に固定された駆動モータ１２３の軸にリンク機構１
２４を介して昇降台１２５を設け、この昇降台１２５に
軸受１２６を介して支持ロッド１２７を回転自在に支承
し、この支持ロッド１２７の先端に可動アーム１２１の
基部を固着するようにしたものである。そして、上記支
持ロッド１２７の一部には直線摺動ベアリング１２８を
介して支持ロッド１２７と一体的に回転する案内プーリ
１２９が装着され、この案内プーリ１２９には支持ブラ
ケット１２２に固定された駆動モータ１３０からの駆動
力がベルト１３１を介して伝達されるようになってい
る。尚、上記支持ロッド１２７の上限位置及び下限位置
は図示外のストッパ機構にて規制されており、符号１３
３は支持ロッド１２７の回転停止角度位置を検出する位
置検出器である。

【００２９】また、上記支持ロッド１２７の周囲に位置
する支持ブラケット１２２にはガイド筒１３５が立設さ
れており、このガイド筒１３５にはサンプルピペット１
０６からノズルチップ１０４を取り外すためのチップ離
脱レバー１５０が回転自在に係合している。このチップ
離脱レバー１５０は、図７，８に示すように、チップ着
脱ステージＣ（検体カップ１０２位置に対応する検体吸
引ステージＳに隣接する係止溝１１５位置に相当）と検
体分注ステージＲＴとの中間に位置する後述の洗浄ステ
ージＷよりもチップ着脱ステージＣ側の初期位置に設置
されると共に、この初期位置にチップ離脱レバー１５０
を待機させるために、チップ離脱レバー１５０が当接す
るストッパ１５１が設けられ、付勢スプリング１５２に
よってチップ離脱レバー１５０が常時はストッパ１５１
側へ付勢されるようになっている。そして、チップ離脱
レバー１５０の先端側の検体分注ステージＲＴ寄りの側
方部に係止溝１５３が形成されており、サンプルピペッ
ト１０６が上止点よりも下方の中間止点に設定される場
合にのみ、サンプルピペット１０６とノズルチップ１０
４との結合部にチップ離脱レバー１５０の係止溝１５３
が係合するようになっている。

【００３０】◎ノズルチップの洗浄システム この実施例において、チップ着脱ステージＣと検体分注
ステージＲＴとの中間に位置する洗浄ステージＷには洗
浄槽１１０が設置されている。この洗浄槽１１０は、特
に図３，図４，図８に示すように、円筒状の槽本体１６
１の下部には排水タンク１６３に通じる排水ダクト１６
２が連結され、槽本体１６１の周壁のチップ着脱ステー
ジＣ側にはＵ字状の切り込み１６４が形成されている。
そして、槽本体１６１の内壁の略二箇所には洗浄槽ポン
プ１６５に連通接続されている噴射ノズル１６６が設け
られ、槽本体１６１内に挿入されたノズルチップ１０４
の外壁に洗浄水が噴射されるようになっている一方、槽
本体１６１の内壁には図示外のエア吐出ノズルが設けら
れ、洗浄水によるノズルチップ１０４の外壁洗浄が終了
した時点で、ノズルチップ１０４の外壁にエアが吹き付
けられるようになっている。また、サンプリングポンプ
１０７からサンプルピペット１０６への流路には切り換
えバルブ１６７を介して洗浄ポンプ１６８が接続されて
おり、切り換えバルブ１６７にて洗浄ポンプ１６８側が
選択された場合に、ノズルチップ１０４内に洗浄ポンプ
１６８からの洗浄水が流入するようになっている。尚、
図３，４中、符号１６９は給水タンクであり、給水タン
ク１６９と洗浄ポンプ１６８との間には開閉バルブ１７
０が介装されている。また、この実施例では、洗浄槽ポ
ンプ１６５が試薬洗浄槽２０６，２０７にも接続される
と共に、洗浄ポンプ１６８が夫々切り換えバルブ１７
１，１７２を介して試薬ポンプ２０８，２０９流路にも
接続されている。

【００３１】◎エアによるサンプリング補助システム この実施例で用いられているエアによるサンプリング補
助システムを図３，図４に示す。同図において、符号１
８１はエアポンプ、１８２は例えば０．２ｋｇｆ／ｃｍ
２程度のエア圧に調整されるエア圧調整バルブ、１８３
はエアセンシングユニットであり、例えば空気マイクロ
メータ（構成要素：流路内の圧力が上昇した時にダイア
フラムが所定量作動する空気圧アンプリファイア，空気
圧アンプリファイア１８４のダイアフラムが作動した時
に、対応するダイアフラムが作動してマイクロスイッチ
をオンさせる空電変換器、動作設定圧を可変設定するた
めの流量可変絞り）にて構成されている。

【００３２】また、符号１８７はエアセンシングユニッ
ト１８３が所定の圧力上昇を検知した場合にエアポンプ
１８１からのエア流路を塞ぐ電磁弁、１８８はエアセン
シングユニット１８３が所定の圧力上昇を検知した場合
にノズルチップ１０４が詰まっていることを検出する詰
まり検出器、１８９は常時はエア流路側を開放し、サン
プリングポンプ１０７とエア流路との切り換えを行う電
磁弁、１９０は常時はエア流路側を開放し、希釈ポンプ
１０９とエア流路との切り換えを行う電磁弁である。
尚、符号１９１は希釈液タンク１０８と希釈ポンプ１０
９との間の流路を開閉するための電磁弁である。

【００３３】３．検体反応測定装置の各部構成 ◎反応テーブル 図９〜図１１において、反応テーブル２０１は、ディス
ク状のテーブル本体２２１の周囲に所定数（この実施例
では６０）のキュベット保持孔２２２を所定角度ピッチ
間隔（以下ピッチ間隔という）ｐで開設したもので、軸
受２２３に回転支承される中空の回転軸２２４に支持さ
れている。そして、駆動モータ２２５からの駆動力が伝
達ベルト２２６を介して回転軸２２４に伝達されるよう
になっている。尚、符号２２７は反応テーブル２０１の
回転角度位置を検出するための位置検出器である。

【００３４】◎反応セル この実施例で用いられるキュベット２０２は、特に図８
に示すように、断面略四角形状の透明な樹脂製容器であ
り、その上部に鍔部２０２ａを有すると共に、この鍔部
２０２ａの相対向する壁面には係止凹部２０２ｂを有す
る。

【００３５】◎試薬テーブル 図９，図１１において、試薬テーブル２３０は、反応テ
ーブル２０１と同軸に且つ駆動モータ２３１に連結され
た回転軸２３２によって別個独立に回転支承されてい
る。そして、この試薬テーブル２３０上には複数の試薬
ボトル２３３が円周方向に所定角度間隔毎に配設されて
おり、特にこの実施例で用いられる試薬ボトル２３３
は、図９に示すように、ボトル本体２３４と試薬取り出
し口部２３５とを下方部分の連通管部２３６にて連通さ
せ、試薬を補給するような場合には、試薬取り出し口部
２３５側の開口部を塞ぎ、ボトル本体２３４の開口部を
開放するようにし、試薬を補給した時点でボトル本体の
開口部を塞ぎ、試薬取り出し口部を開放するようにした
ものである。尚、符号２３７は試薬テーブル２３０上に
試薬ボトル２３３を保持するためのホルダである。

【００３６】また、反応テーブル２０１及び試薬テーブ
ル２３０上にはこれらを覆うカバー２４０が設けられて
おり、このカバー２４０には検体分注用孔２４１、試薬
分注用孔（図示せず）及び試薬取り出し用孔２４２が夫
々開設されている。そして、反応テーブル２０１上のキ
ュベット２０２及び試薬ボトル２３３の周囲温度はヒー
タ２４５からの温調空気をブロア２４６を介して循環さ
せることにより反応条件に必要な温度、例えば摂氏３７
度程度に保たれるようになっている。

【００３７】◎試薬ピペッティング機構 この実施例で用いられている第１試薬ピペッティング機
構２０４及び第２試薬ピペッティング機構２０５は、基
本的には血清ピペッティング機構１０５と同様に構成さ
れている。

【００３９】◎キュベット供給廃棄装置 図１２〜図１６において、キュベット供給廃棄装置２１
１を構成するキュベットラックホルダ２１２は、複数列
（この実施例では８列ｘ１６）のキュベット２０２を最
前列側へ順次搬送するものであり、キュベット２０２の
最大配列領域に対応した大きさの固定載置台２５０と、
中央に前記固定載置台２５０に対応した開口が設けられ
る可動プレート２５１と、この可動プレート２５１のキ
ュベット２０２の配列スペースの最前列側半分領域に対
応して設けられ、各キュベット２０２の鍔部２０２ａ部
分を仮置き係止する固定カセット２６１と、可動プレー
ト２５１のキュベット２０２の配列スペースの後列側半
分領域に対応して着脱自在に装着され、各キュベット２
０２の鍔部２０２ａ部分を仮置き係止する交換カセット
２６２とを備えている。

【００４０】そして、上記可動プレート２５１の支持構
造は、特に図１３，１５，１６に示すように、駆動モー
タ２５２によって回転するキュベット２０２の列方向に
延びる回転軸２５３の両端部分に偏心カム２５４を設け
る一方、可動プレート２５１には夫々下方に延びるサポ
ート２５５を突設すると共に、このサポート２５５に支
持プレート２５６を固着し、この支持プレート２５６に
形成された円形状の孔に上記偏心カム２５４をベアリン
グ２５７を介して係合させ、偏心カム２５４の回転軌跡
に沿って可動プレート２５１を繰り返し回転運動させる
ようになっている。

【００４１】また、固定カセット２６１には交換カセッ
ト２６２側に向かって開口する櫛歯状の８つの係止スリ
ット２６３が形成され、また、交換カセット２６２には
固定カセット２６１側に向かって且つ固定カセット２６
１の係止スリット２６３に対応した箇所に開口する櫛歯
状の係止スリット２６４が形成されており、各係止スリ
ット２６３，２６４に各キュベット２０２の鍔部２０２
ａが仮置き係止されるようになっている。

【００４２】更に、上記交換カセット２６２のキュベッ
ト２０２の最前列に対応した側方箇所には、キュベット
２０２の有無を確認するためのキュベット有無センサ２
６５が配設されており、このキュベット有無センサ２６
５がキュベット２０２のないことを検出した時点で図示
外のカセット交換ランプが点灯し、交換カセット２６２
の交換時期を告知するようになっている。

【００４３】また、この実施例で用いられるキュベット
フィーダ２１４は、特に図１２〜図１４に示すように、
フィーダ本体２７０と、このフィーダ本体２７１を上下
動及びキュベットラックホルダ２１２の幅方向（キュベ
ットの列方向並びに相当）に沿って駆動するフィーダ搬
送系２８０とを備えている。上記フィーダ本体２７０
は、支持プレート２７１上にソレノイド２７２によって
進退する第１の進退ロッド２７２を設けると共に、この
第１の進退ロッド２７４ａにリンク機構２７３を介して
連結され、第１の進退ロッド２７４ａと逆方向に移動す
る第２の進退ロッド２７４ｂを設け、夫々の進退ロッド
２７４ａ，２７４ｂの先端に夫々保持アーム２７５，２
７６を設け、一方の保持アーム２７５にはキュベット２
０２の係止凹部２０２ｂと嵌合する係止凸部２７７を形
成し、両保持アーム２７５，２７６間にキュベット２０
２を垂直姿勢を保ったまま保持するようにしたものであ
る。尚、符号２７８はソレノイド２７２がオフしたとき
に各進退ロッド２７３，２７４を初期位置に復帰させる
復帰スプリングである。また、フィーダ搬送系２８０
は、フィーダ本体２７０を上下方向に昇降動させる上下
昇降機構２８１と、この上下昇降機構２８１を水平方向
に進退動させる水平搬送機構２８２とで構成されてい
る。そして、この実施例では、上記キュベットフィーダ
２１４は、キュベットラックホルダ２１２の最前列にあ
るキュベット２０２の供給位置を単位サイクル毎に反応
テーブル２０１寄りの初期位置から順に切り換えてい
き、一列分終わったらまた初期位置に戻るようになって
いる。

【００４４】従って、キュベットラックホルダ２１２に
おいて、上記可動プレート２５１が偏心カム２５４の回
転軌跡に沿って回転運動をすると、可動プレート２５１
が上昇移動する段階で、各キュベット２０２が可動プレ
ート２５１に持ち上げられ、前側へと搬送された後に固
定載置台２５０上に復帰する。このため、最前列のキュ
ベット２０２のいずれかがキュベットフィーダ２１４に
て持ち上げられ、反応テーブル２０１側へ供給される
と、キュベットラックホルダ２１２の空いたスペースは
直ちに後方からのキュベット２０２によって埋められる
ことになり、キュベットラックホルダ２１２の最前列に
は常時キュベット２０２が補充された状態に保たれるの
である。

【００４５】◎光学測定装置 この実施例で用いられる光学測定装置２１５は、特に図
９及び図１８（ａ）に示すように、光源として半導体レ
ーザダイオード２９１を使用し、この半導体レーザダイ
オード２９１（８３０ｎｍのレーザ光照射）からの光を
レンズユニット２９３を介してキュベット２０２内の検
体部分に照射させ、その散乱光に基づく濁度を積分球濁
度計２９２（この実施例では、フォトセンサ２９４ａに
て前方散乱光を検出し、フォトセンサ２９４ｂにて透過
光を検出し、両者の比から積分球濁度を演算する）にて
測定するようにしたものである。特に、この実施例で
は、図１７（ａ）〜（ｃ）に示すように、測定ステージ
には円柱状の位置決め部２９６を有する位置決め部材２
９５が設置されており、移動中のキュベット２０２は上
記位置決め部２９６に当接して、キュベット２０２と積
分球濁度計２９２との間のギャップｇが常時一定に保た
れ、測定精度が良好に保たれるようになっている。ま
た、この実施例では、光源として半導体レーザダイオー
ド２９１を使用しているので、純粋な単一光で光度が大
きく且つ光源からの光量変動がないため、極めて安定し
た測定結果が得られる。より具体的に述べると、図１８
（ｂ）に示すように、半導体レーザダイオード２９１に
代えてタングステンランプ２９１’を使用したものを比
較例とし、ラテックス粒子０．２１μｍ、ラテックス濃
度０．１％の試料を使い比較検討したところ、同一の値
を求めるためのアンプ２９７，２９８のゲインは、透過
光、散乱光いずれも比較例に比べて実施例の方が１／１
０の増幅で済むことが判明した。このことは実施例のも
のの方が比較例に比べてＳ／Ｎ比が向上したと考えら
れ、より安定したデータが求められることになる。尚、
波長を８３０ｎｍとしたことにより乳び、ビリルビン等
の影響を除去することが可能と考えられる。

【００４６】４．自動分析装置の動作 検体サンプリング装置１００及び検体反応測定装置２０
０の動作はＣＰＵが所定の検査プログラムを実行するこ
とにより以下のように行われる。

【００４７】（１）検体サンプリング装置の動作 ◎ノズルチップの装着動作処理（図１９ａ） 血清ピペッティング機構１０５が初期位置（洗浄槽ステ
ージＷの上止点）よりチップ着脱ステージＣの対応する
ノズルチップ１０４の上に移動する。このとき、血清ピ
ペッティング機構１０５のサンプルピペット１０６は上
止点にて移動するため、洗浄槽位置とチップ着脱ステー
ジＣとの中間地点に位置するチップ離脱レバー１５０が
血清ピペッティング機構１０５のサンプルピペット１０
６と干渉することはない。そして、血清ピペッティング
機構１０５のサンプルピペット１０６が下へ下がり、サ
ンプルピペット１０６の先端がノズルチップ１０４に衝
合すると、ノズルチップ１０４はサンプルテーブル１０
１上で支承されているため、サンプルピペット１０６の
先端にノズルチップ１０４が装着される。

【００４８】◎検体の吸引動作処理（図１９ｂ） ノズルチップ１０４が装着された血清ピペッティング機
構１０５はサンプルカップ１０２上（検体吸引ステージ
Ｓ）に移動する。ここで、血清ピペッティング機構１０
５がサンプルカップ１０２に向かって下がるが、このと
き、エアポンプによるエアがラインを通りノズルチップ
１０４の先端から吹き出している。そして、ノズルチッ
プ１０４の先端が検体に接触すると、エアセンシングユ
ニット１８３が圧力の変化を感知し、バルブが切り換わ
りサンプリングポンプ１０７側に流路が通じると共に、
吸引に必要なだけ血清ピペッティング機構１０５が下が
る。この後、血清用定量ポンプ１０７が一旦所定量だけ
検体を吸引した後、血清ピペッティング機構１０５が僅
かに上昇した段階で、血清用定量ポンプ１０７が一吸引
した検体をサンプルカップ１０２内に吐出する。これに
より、ノズルチップ１０２内は常に検体によって濡れた
状態に保たれることになり、ノズルチップ１０２が乾い
た状態で検体を吸引する場合とノズルチップ１０２が濡
れた状態で検体を吸引する場合とで生ずる定量誤差を回
避するようにしており、この実施例のように、ノズルチ
ップ１０２が再利用される場合であっても、常時定量性
を良好に保つことができる。この後、血清用定量ポンプ
１０７が予め指定された量だけ検体を吸引し、しかる
後、血清ピペッティング機構１０５が上止点まで上が
る。

【００４９】◎検体分注処理過程（図１９ｃ） 血清ピペッティング機構１０５が反応テーブル２０１の
検体分注ステージＲＴの位置まで移動する。この後、血
清ピペッティング機構１０５が下がり、キュベットの底
付近までノズルチップ１０４の先端を接近させ、サンプ
リングポンプ１０７によりキュベット２０２内に検体を
吐出する。そして、検体の吐出が終了すると、ラインが
エアポンプ１８１側に切り換わり、ノズルチップ１０４
の先端よりエアを吐出させ、ノズルチップ１０４の周り
に僅かに付いた検体もキュベット２０２内に吐出させ、
定量精度を良好に保つようにしている。この後、血清ピ
ペッティング機構１０５が上止点まで上がる。

【００５０】また、この実施例においては、仮に、ノズ
ルチップ１０４内が血清のヒビリン等により目詰まりし
ていたと仮定すると、検体の吐出動作が終了した後に行
われるエアの吐出動作時に、エアセンシングユニット１
８３が圧力の異常を検知するため、ノズルチップ１０４
が目詰まりした状態で検査が続行される事態は有効に回
避される。

【００５１】◎ノズルチップ洗浄処理過程（図１９ｄ，
図８） 血清ピペッティング機構１０５が洗浄槽１１０まで移動
した後に中間止点まで降下し、ノズルチップ１０４の外
壁を洗浄槽ポンプ１６５で洗浄すると共に、洗浄ポンプ
１６８によりノズルチップ１０４の内壁を洗浄する。そ
して、血清ピペッティング機構１０５のラインがバルブ
により切り換わりエアポンプ１８１側の流路につなが
り、ノズルチップ１０４内にあった洗浄水を吹き流すと
共に、ノズルチップ１０４を上昇させながら、図示外の
エア吐出ノズルによりノズルチップ１０４の外壁にエア
を吹き付けて水滴を除去する。このようにエアによる水
滴除去を行うと、ろ紙等で清掃する方式で生ずるノズル
チップ１０４の汚染は有効に回避される。

【００５２】◎ノズルチップ離脱処理動作（図１９ｅ，
図８） 血清ピペッティング機構１０５は中間止点のまま洗浄槽
１１０の切り込み１６４を利用してチップ着脱ステージ
Ｃへ向かう。このとき、ノズルチップ１０４がチップ離
脱レバー１５０の係止溝１５３に係合し、チップ離脱レ
バー１５０と一体となって移動する。そして、血清ピペ
ッティング機構１０５がチップ着脱ステージＣへ到達す
ると、血清ピペッティング機構１０５が上止点まで上昇
するが、上記ノズルチップ１０４はチップ離脱レバー１
５０によって上昇動作が規制されるため、必然的にノズ
ルチップ１０４が血清ピペッティング機構１０５のサン
プルピペット１０６から外れて落下し、サンプルテーブ
ル１０１のチップ係止溝１１５に係合する。このため、
同一検体に対して他の検査項目を検査する場合や再検査
を行う場合には、既に洗浄済みのノズルチップ１０４を
そのまま再利用することが可能になる。

【００５３】このような検体のサンプリング動作過程の
タイミングチャートを図２１に示す。

【００５４】◎処理の変形例 この実施例において、上記洗浄槽１１０の検体分注ステ
ージＲＴ側にも切り込みを設けるようにすれば、検体の
分注動作が終了した時点で血清ピペッティング機構１０
５を中間止点まで上昇させ、このままの位置で洗浄ステ
ージＷ及びチップ着脱ステージＣへ移動させることが可
能になり、血清ピペッティング機構１０５の上下動作の
工程数を少なくすることができる分、実施例のものより
も全体の処理システムを単純化することが可能である。
また、検体の希釈液を使用するような場合には、サンプ
ルカップ１０２から検体を所定量吸引した後に、血清ピ
ペッティング機構１０５を希釈液ステージＳＤへ移動さ
せ、希釈ポンプ１０９を利用して検体及び希釈液を希釈
カップ１０３内に注入するようにすればよい。

【００５５】（２）検体反応測定装置の動作 ◎反応テーブル基本動作処理過程 血清ピペッティング機構１０５によるキュベット２０２
への検体の分注動作（図２０ｂ）が終了すると、単位サ
イクル（この実施例では１２秒）の初期において反応テ
ーブル２０１は１回転＋キュベット１ピッチｐ分だけ回
転する。

【００５６】◎キュベット供給処理過程（図２０ａ） キュベットフィーダ２１４は新しいキュベット２０２を
キュベットラックホルダ２１２より反応テーブル２０１
の所定部位へ運び、セットする。

【００５７】◎試薬分注処理過程（図２０ｃ，ｄ） 検体が入ったキュベット２０２が第１試薬ピペッティン
グ位置まで到達すると、第１試薬ピペッティング機構２
０４が予め指定された量及び試薬の種類に基づいて試薬
テーブル２３０から第１試薬定量ポンプ２０８により吸
引された試薬をキュベット２０２内に吐出する。また、
検体と第１試薬が入ったキュベット２０２が第２試薬ピ
ペッティング位置に到達すると、第２試薬ピペッティン
グ機構２０５が予め指定された量及び試薬の種類に基づ
いて試薬テーブル２３０から第２試薬定量ポンプ２０９
により吸引された試薬をキュベット２０２内に吐出す
る。

【００５８】◎撹拌処理過程（図２０ｅ） 各単位サイクルの終期において、第１，第２の試薬ピペ
ッティング動作が終了した時点で、反応テーブル２０１
は左右に小刻みに運動し、検体と試薬とが撹拌混合さ
れ、次の光学測定処理に供される。

【００５９】◎光学測定処理過程（図２０ｆ） 反応テーブル２０１が一回転＋キュベット１ピッチｐ分
だけ回転するとき、積分球濁度計２９２部分を通過す
る。このとき、通過するタイミングを捕らえることによ
り、積分球濁度計２９２によりデータを採取する。

【００６０】◎キュベット廃棄処理過程（図２０ｇ） 反応が継続しているキュベット２０２がキュベットフィ
ーダ２１４の位置に到達すると、当該キュベット２０２
は検査が終了したものとして扱われ、キュベットフィー
ダ２１４が動作し、反応テーブル２０１のキュベット２
０２を捕捉し、キュベット廃棄トレイ２１３に落とす。

【００６１】このような検体反応測定処理過程のタイミ
ングチャートを図２０に示す。尚、同図において、ＲＴ
は反応テーブル２０１の試薬ピペッティング位置ををキ
ュベット供給廃棄位置を、Ｗは対応する部材の洗浄槽位
置を、Ｂは第１試薬吸引位置を、Ｒは第２試薬吸引位置
を、Ｄはキュベット廃棄トレイ位置を、ＣＬはキュベッ
トラックホルダ位置を夫々示す。

【００６２】

【発明の効果】以上説明してきたように、請求項１ない
し３いずれかに記載の発明によれば、反応テーブル上の
検体検査済みの反応セルを順次回収すると共に、新たな
反応セルを連続的に供給し、検体と試薬との光学的測定
を行うようにしたので、キャリオーバ現象を有効に回避
しながら、検査対象となる検体を途中で中断することな
く連続的に効率良く検査できる。

【００６３】特に請求項２記載のものによれば、検体と
試薬との撹拌を行う上で、他人の検体が混入する危険性
を完全に遮断するようにしたので、キャリオーバ現象を
より確実に回避することができる。

【００６４】また、請求項３記載のものによれば、反応
セルへの検体サンプリング時において他人の検体が混入
する危険性を完全に遮断するようにしたので、キャリオ
ーバ現象を更に確実に回避することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明に係る自動分析装置の構成を示す説
明図である。

【図２】 この発明が適用された自動分析装置の一実施
例を示す斜視図である。

【図３】 実施例に係る自動分析装置の平面説明図であ
る。

【図４】 実施例に係る自動分析装置の正面説明図であ
る。

【図５】 実施例に係るサンプルテーブルの詳細を示す
断面説明図である。

【図６】 その平面図である。

【図７】 実施例に係る血清ピペッティング機構の断面
説明図である。

【図８】 実施例で用いられる洗浄槽の具体的構成を示
す斜視図である。

【図９】 実施例で用いられる反応テーブル、試薬テー
ブル、光学測定装置の構成を示す図１０のＩＸ−ＩＸ線
に相当する断面説明図である。

【図１０】 その平面図である。

【図１１】 反応テーブル、試薬テーブルの平面図を示
す。

【図１２】 実施例で用いられるキュベット供給廃棄装
置の詳細を示す平面説明図である。

【図１３】 図１２中ＸＩＩＩ方向から見た矢視図であ
る。

【図１４】 キュベットフィーダの平面図である。

【図１５】 図１２中ＸＶ方向から見た矢視図である。

【図１６】 キュベットラックホルダの概略を示す斜視
図である。

【図１７】 （ａ）はキュベットの位置決め部材を示す
斜視図、（ｂ）はその正面図、（ｃ）はその平面図を示
す。

【図１８】 （ａ）は実施例に係る光学測定装置を模式
的に示し、同（ｂ）は比較例に係る光学測定装置を模式
的に示す。

【図１９】 検体サンプリング処理過程を示す説明図で
ある。

【図２０】 検体反応測定処理過程を示す説明図であ
る。

【図２１】 検体サンプリング処理過程及び検体反応測
定処理過程の各部材の動作を示すタイミングチャートで
ある。

【符号の説明】

１：反応セル，２：反応テーブル，３：セル供給手段，
４：検体サンプリング手段，５：セル移動手段，６：試
薬分注手段，７：光学測定手段，８：撹拌手段，９：セ
ル回収手段

フロントページの続き (72)発明者 仲田 弘司 千葉県浦安市今川２−12−29 (72)発明者 坂本 巧 茨城県水戸市吉沢町12−21 (72)発明者 成瀬 明 茨城県水戸市吉沢町12−78 (72)発明者 兎沢 義功 茨城県那珂湊市西赤坂4010−24 (72)発明者 長谷川 勝巳 茨城県那珂湊市平磯南町298−３ (72)発明者 飛田 雄助 茨城県勝田市本町３−17 (72)発明者 内堀 勝典 茨城県水戸市元吉田町1745−１

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 反応セル内に分注された検体に所定の試
   薬を分注して検体と試薬との反応を光学的に分析する自
   動分析装置において、周囲に所定のピッチ間隔で反応セ
   ルがセットされる回転自在な反応テーブルと、単位サイ
   クル毎に反応テーブルのセル供給ステージにて反応セル
   を順次供給するセル供給手段と、単位サイクル毎に検体
   分注ステージにて所定の検体を対応する反応セルに順次
   分注する検体サンプリング手段と、単位サイクル毎に反
   応テーブルを３６０度＋反応セルのセット間隔１ピッチ
   分だけ回転させるセル移動手段と、単位サイクル毎に試
   薬供給ステージにて所定の試薬を対応する反応セル内に
   分注する試薬分注手段と、セル移動手段による反応セル
   の移動中に測定ステージにて各反応セル内の検体と試薬
   との反応を光学的に測定する光学測定手段と、上記セル
   移動手段による反応セルの移動中以外の所定のタイミン
   グで反応セル内の検体と試薬とを撹拌する撹拌手段と、
   単位サイクル毎に反応テーブルのセル回収ステージにて
   検体検査済み反応セルを順次回収するセル回収手段とを
   備えたことを特徴とする自動分析装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載のものにおいて、撹拌手段
   は、反応テーブルを微小角度範囲で左右交互回転させる
   ものであることを特徴とする自動分析装置。
3. 【請求項３】 請求項１または２記載のものにおいて、
   検体サンプリング手段は、上下方向及び水平方向に沿っ
   て移動自在な検体吸引分注用のサンプルピペットに対し
   各検体毎に廃棄処分可能なノズルチップを着脱自在に装
   着したものであることを特徴とする自動分析装置。